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贵 州 地 质 灾 害 发 育 分 区 2 杨 森 林, 陈 革 平, 裴 永 炜 ( 贵 州 省 地 质 环 境 监 测 院, 贵 州 贵 阳 550004;2 贵 州 地 质 调 查 院, 贵 州 贵 阳 550004) [ 摘 要 ] 本 文 以 地 质 灾 害 发 育 度 为 依 据, 对 贵 州 省 进 行 了 地 质 灾 害 发 育 程 度 分 区 阐 述 了 发 育 分 区 的 技 术 方 法 分 区 结 果 及 分 区 特 征 在 分 区 结 果 的 基 础 上, 对 贵 州 省 地 质 灾 害 发 育 分 布 规 律 进 行 了 讨 论, 并 提 出 了 发 育 分 区 下 的 地 质 灾 害 防 治 建 议 [ 关 键 词 ] 发 育 分 区 ; 地 质 灾 害 ; 贵 州 [ 中 文 分 类 ]P [ 文 献 标 示 码 ]A [ 文 章 编 号 ] 前 言 贵 州 省 地 质 环 境 条 件 十 分 脆 弱, 各 类 地 质 灾 害 频 发, 是 我 国 地 质 灾 害 最 严 重 受 威 胁 人 口 最 多 的 省 份 之 一 [] 为 了 保 护 人 民 群 众 的 生 命 财 产 安 全, 最 大 限 度 地 减 轻 地 质 灾 害 造 成 的 财 产 损 失 和 地 质 环 境 的 破 坏, 适 应 贵 州 社 会 发 展 和 国 民 经 济 建 设 的 需 要, 保 护 和 合 理 开 发 利 用 地 质 环 境, 科 学 合 理 地 开 展 地 质 灾 害 防 治 工 作 贵 州 省 已 完 成 了 环 境 地 质 调 查 县 ( 市 ) 地 质 灾 害 调 查 与 区 划 突 发 性 地 质 灾 害 应 急 调 查 和 勘 察 等 基 础 工 作, 对 省 内 地 质 灾 害 发 育 分 布 特 征 进 行 了 阐 述 同 时 有 许 多 文 献 进 行 了 地 质 灾 害 成 因 机 理 发 育 程 度 防 治 途 径 进 行 了 论 述 但 就 全 省 地 质 灾 害 发 育 程 度 的 空 间 分 布 研 究 上, 研 究 程 度 上 不 高, 本 文 将 从 地 质 灾 害 的 发 育 程 度 分 区 的 角 度 来 探 讨 其 规 律 性 2 分 区 目 的 与 基 础 条 件 2. 分 区 目 的 通 过 已 发 生 的 地 质 灾 害 的 综 合 分 析, 反 映 地 质 环 境 条 件 的 脆 弱 性 和 地 质 灾 害 分 布 态 势, 揭 示 地 质 灾 害 发 育 分 区 分 布 与 内 外 动 力 地 质 作 用 以 及 人 类 活 动 的 影 响 的 差 异 性 及 特 点, 为 规 划 和 实 施 地 质 灾 害 防 治 工 作 提 供 科 学 依 据 以 提 高 地 质 灾 害 防 灾 减 灾 能 力, 为 政 府 科 学 决 策 和 国 民 经 济 可 持 续 发 展 保 护 人 民 生 命 安 全 和 经 济 利 益 建 言 献 策 2.2 基 础 条 件 () 基 础 资 料 : 贵 州 省 现 已 完 成 了 全 省 88 个 县 ( 市 ) 地 质 灾 害 调 查 与 区 划 工 作, 已 初 步 查 明 了 地 质 灾 害 情 况 以 该 资 料 作 为 反 映 全 省 发 生 历 史 与 现 状, 以 可 满 足 地 质 灾 害 发 育 的 综 合 分 析 需 求 (2) 分 析 因 子 的 选 取 : 各 种 反 映 发 育 程 度 的 因 子 中, 单 位 面 积 内 发 生 数 量 与 规 模 能 较 好 地 反 映 了 地 质 环 境 条 件 引 发 因 素 综 合 情 况 下 的 发 育 强 度 这 两 项 因 子 的 组 合 可 以 综 合 反 映 地 质 灾 害 发 育 情 况, 因 此 本 文 用 以 作 为 计 算 各 单 元 的 地 质 灾 害 发 育 因 子 (3) 地 质 灾 害 发 育 度 : 在 许 多 文 献 中, 地 质 灾 害 的 发 育 可 用 其 发 生 规 模 分 布 地 域 灾 害 程 度 时 间 频 度 等 指 标 或 概 念 来 表 述, 例 如 使 用 线 性 密 度 的 方 式 [ 收 稿 日 期 ] 20-03-6 [ 作 者 简 介 ] 杨 森 林 (962-) 男, 高 级 工 程 师, 长 期 从 事 水 工 环 地 质 调 查 与 研 究 工 作

对 水 系 公 路 等 线 状 分 布 的 发 育 危 害 程 度 进 行 评 价 通 过 基 础 资 料 的 综 合 统 计, 选 用 00km 2 内 地 质 灾 害 发 生 情 况 来 表 述 较 为 恰 当 [2], 并 较 符 合 习 惯 表 述 和 计 算 上 的 方 便, 也 是 本 文 谓 称 发 育 度 (M) 的 概 念, 即 用 发 育 度 来 进 行 发 育 程 度 分 区 其 计 算 式 可 表 达 如 下 : n M= mc i i= 式 中 :i 表 示 单 元 内 地 质 灾 害 的 序 号 ; mci 代 表 地 质 灾 害 规 模 为 小 型 中 型 大 型 特 大 型 时 的 赋 值 (4) 发 育 分 区 等 级 的 划 分 : 贵 州 处 于 云 贵 高 原 向 广 西 丘 陵 平 原 过 渡 的 斜 坡 地 带, 地 形 地 貌 地 质 构 造 复 杂, 地 质 生 态 环 境 十 分 脆 弱, 是 地 质 灾 害 最 为 严 重 的 省 份 之 一 根 据 已 有 基 础 资 料 的 统 计 与 地 质 环 境 条 件 分 析, 区 域 内 地 质 灾 害 发 育 度 可 相 对 分 为 强 发 中 发 弱 发 三 级 3 分 区 方 法 3. 计 算 单 元 的 选 取 以 地 貌 单 元 地 质 单 元 等 为 基 础 进 行 网 格 的 布 置, 将 会 更 有 利 于 反 映 出 地 质 环 境 条 件 和 地 质 灾 害 的 发 育 规 律 但 在 网 格 单 元 的 划 分 上 难 以 有 规 律 地 控 制 因 此 本 文 仍 采 用 传 统 的 方 格 网 格 进 行 按 照 0 0km 2 网 格 划 分, 每 个 单 元 为 00km 2, 取 网 格 线 与 公 里 网 整 数 重 合, 即 以 高 斯 投 影 坐 标 3600,27200 为 坐 标 原 点 布 置 网 线, 计 算 单 位 步 长 为 0km 通 过 的 归 并 边 缘 化 处 理, 得 出 全 省 范 围 内 826 个 计 算 单 元 3.2 指 标 的 确 定 通 过 单 元 计 算 出 全 省 加 权 平 均 发 育 度 为 8.66, 取 整 约 等 于 9 按 照 9 的 整 数 倍 取 步 长 3, 得 出 608.7 个 数 据 序 列 制 作 数 据 序 列 散 点 图, 图 形 具 有 正 偏 态 分 布 特 征 通 过 拟 合 曲 线 变 化 曲 率 情 况, 同 时 结 合 长 期 工 作 中 对 山 地 地 质 灾 害 发 生 的 认 识, 分 别 取 频 数 峰 值 两 边 三 分 之 一 作 为 分 区 界 值 即 当 发 育 度 <6 为 弱 发 育 区 7~2 中 发 >2 为 强 发 3.3 省 界 边 缘 单 元 的 处 理 按 照 方 块 网 格 的 化 分, 与 省 界 构 成 的 网 格 单 元 将 会 出 现 不 足 额 现 象 由 于 对 这 类 网 格 单 元 无 法 与 完 整 的 单 元 值 进 行 等 比, 而 采 用 仅 有 单 位 面 计 算 发 育 度, 其 计 算 值 可 能 出 现 偏 高 的 情 况 故 将 该 类 单 元 的 发 生 规 模 的 大 小 统 一 取 最 低 值 来 权 衡, 以 此 减 少 计 算 容 差 3.4 分 区 勾 画 通 过 对 单 元 的 计 算 值 判 读, 按 照 分 区 等 级 标 准 进 行 合 并 在 合 并 过 程 中, 结 合 地 质 环 境 条 件 和 密 度 进 行 单 元 间 的 模 糊 化 处 理 按 就 高 不 就 低 的 原 则 取 值, 勾 画 出 发 育 分 区 线 最 后 对 分 区 勾 画 线 选 用 :50 万 比 例 尺 精 度 进 行 分 区 线 圆 滑 处 理, 最 终 得 出 地 质 灾 害 发 育 分 区 图 3.5 单 元 间 的 模 糊 化 处 理 由 于 发 育 程 度 的 界 定 是 根 据 认 识 的 发 生 规 律 来 界 定 的 对 于 偏 向 界 定 值 的 网 格 单 元, 将 通 过 周 围 单 元 的 赋 值 情 况 和 地 质 环 境 条 件 进 行 模 糊 化 处 理, 即 偏 向 界 定 值 高 ( 或 低 ) 的 单 元, 其 周 围 单 元 处 于 界 定 值 高 ( 或 低 ) 时, 通 过 对 其 地 质 环 境 条 件 研 判 出 相 对 较 差 ( 或 较 好 ) 时, 该 单 元 将 提 升 ( 或 降 低 ) 与 周 边 单 元 处 于 2

同 一 界 定 范 围 内 判 读 条 件 明 显 时, 可 对 单 元 进 行 剖 分 4 结 果 与 讨 论 4. 分 区 结 果 按 照 前 面 定 义 的 地 质 灾 害 发 育 度 分 级, 共 圈 得 70 个 小 区 ( 图 ) 其 中, 强 发 : 包 括 8 个 小 区, 占 全 省 面 积 的 7.9% 小 区 面 积 最 大 为 2382.60km 2, 最 小 面 积 为 94.33km 2 单 元 最 大 发 育 度 55, 平 均 为 27.02; 中 发 : 包 括 24 个 小 区, 占 全 省 面 积 的 32.29% 小 区 面 积 最 大 为 566.43km 2 最 小 为 89.8km 2 平 均 发 育 度 为 0.95; 弱 发 : 包 括 28 个 小 区, 占 全 省 面 积 的 60.52% 其 中 小 区 最 大 面 积 为 3972.4km 2 最 小 面 积 26.97km 2 平 均 发 育 度 为 2.54 从 三 级 分 区 所 占 面 积 比 例 来 看, 基 本 符 合 全 省 地 质 灾 害 发 生 分 布 情 况 各 发 育 分 区 的 地 质 环 境 特 征 和 地 质 灾 害 特 点 综 述 于 表 图 贵 州 省 地 质 灾 害 发 育 分 区 图 - 强 发 ;2- 中 发 ;3- 弱 发 3

表 地 质 灾 害 发 育 分 区 情 况 一 览 表 分 区 分 布 面 积 (km 2 ) 地 质 环 境 特 征 地 质 灾 害 特 点 主 要 分 布 在 喀 斯 特 地 貌 为 主 的 地 主 要 类 型 有 滑 坡 崩 塌 泥 石 流 区, 即 在 中 西 部 及 东 北 部 其 地 形 切 割 地 面 变 形 ( 地 面 塌 陷 地 裂 缝 ), 规 强 发 2649.23 较 深 起 伏 较 大, 矿 山 活 动 较 强 烈 岩 性 主 要 为 碳 酸 盐 岩 ( 石 灰 岩 白 云 岩 ) 与 碎 屑 岩 ( 砂 岩 泥 岩 ) 互 层, 多 下 软 上 硬 结 构, 部 分 地 带 植 被 覆 盖 率 低 模 以 小 型 为 主 体 发 生 的 数 量 与 降 水 强 度 成 正 比, 人 类 工 程 活 动 引 发 的 地 质 灾 害 的 发 生 与 人 为 工 程 活 动 的 强 度 成 正 相 关 历 史 上 发 生 重 大 地 质 灾 多 年 平 均 降 水 量 000mm~200mm,5 害 事 件 较 多, 平 均 0.063246 次 /00 月 ~0 月 降 雨 集 中, 占 全 年 的 80% 以 上 km 2 中 发 5689.44 在 喀 斯 特 地 貌 和 非 喀 斯 特 地 貌 地 区 均 有 分 布, 其 地 形 起 伏 较 大, 矿 山 活 动 较 强 烈 以 碳 酸 盐 岩 ( 石 灰 岩 白 云 岩 ) 与 碎 屑 岩 ( 砂 岩 泥 岩 ) 互 层 为 主 体, 陆 源 碎 屑 岩 红 色 砂 岩 风 化 较 深, 有 主 要 降 水 区 分 布, 多 年 平 均 降 水 量 在 00mm~600mm 类 型 有 滑 坡 崩 塌 泥 石 流 采 空 地 裂 缝 采 空 塌 陷, 以 突 发 性 小 规 模 的 占 主 体 区 内 的 地 质 灾 害 以 持 续 性 降 雨 大 雨 特 大 暴 雨 引 发 突 发 性 地 质 灾 害 居 多, 也 有 人 类 工 程 活 动 引 发 的 地 质 灾 害 历 史 上 发 生 的 多 起 重 大 地 质 灾 害 事 件, 平 均 0.075996 次 /00 km 2 多 中 低 山 地 貌, 地 形 起 伏 相 对 较 类 型 有 滑 坡 崩 塌 采 空 区 地 裂 弱 发 06493.29 小, 局 部 较 大, 人 类 工 程 活 动 较 强 烈 多 年 平 均 降 水 量 在 800mm~600mm 间, 中 东 部 ~ 西 南 部 相 对 西 北 部 降 水 多 缝 采 空 区 塌 陷 泥 石 流 区 内 以 突 发 性 小 规 模 地 质 灾 害 占 主 体 历 史 上 曾 发 生 多 起 重 大 地 质 灾 害 事 件 多 在 200mm~500mm 中 西 部, 平 均 0.006573 次 /00 km 2 4.2 相 关 讨 论 4.2. 地 质 灾 害 发 育 程 度 基 础 地 质 条 件 从 发 育 分 区 图 中 可 以 看 出, 中 强 发 主 要 在 中 西 部 地 区, 并 呈 北 东 方 向 分 布 由 于 挤 出 扩 展 效 应 导 致 的 面 型 隆 升 在 贵 州 高 原 极 为 典 型 集 中 体 现 在 我 省 构 造 地 貌 在 垂 直 方 向 上 明 显 的 多 层 性 [2] 形 成 了 贵 州 地 势 处 于 我 国 青 藏 高 原 第 一 梯 级 到 第 二 梯 级 的 高 原 山 地 向 东 部 第 三 梯 级 的 丘 陵 平 原 过 渡 的 斜 坡 地 带, 地 势 由 西 向 东 逐 渐 降 低 纬 向 形 成 三 个 阶 梯, 经 向 形 成 南 北 两 面 斜 坡 [2] 地 质 灾 害 发 育 强 度 区 分 布 与 地 貌 格 局 有 较 好 的 相 关 性 即 在 台 阶 间 的 两 个 斜 坡 地 带 地 质 灾 害 发 育 度 高, 分 布 在 第 一 斜 坡 约 占 30%, 第 二 斜 坡 约 占 20% 中 强 发 也 是 重 大 地 质 灾 害 的 主 要 发 生 区 例 如 :996 年 9 月 9 日 发 生 的 印 江 县 岩 口 发 生 山 体 滑 坡 ;999 年 7 月 6 日 发 生 在 松 桃 县 迓 架 镇 马 鞍 村 发 生 特 大 型 滑 坡 ;200 年 7 月 4 日 发 生 的 晴 隆 县 紫 马 乡 紫 马 金 矿 滑 坡 ;2004 年 8 月 27 日 发 生 在 安 龙 县 龙 山 镇 的 山 体 崩 塌 和 泥 石 流 等 4.2.2 触 发 因 子 分 析 引 发 地 质 灾 害 因 素 可 分 为 降 雨 和 人 类 工 程 活 动 两 类 发 育 分 区 图 反 映 出 地 质 灾 害 中 强 发 主 要 分 布 在 建 筑 物 ( 水 利 交 通 等 ) 分 布 较 多 的 地 带, 是 由 于 人 类 工 程 活 动 强 烈 触 发 较 多 的 地 质 灾 害 重 大 地 质 灾 害 的 例 子 有,996 年 7 月 2 日 发 生 的 贵 阳 市 云 岩 区 二 桥 黔 春 路 5 号 居 民 住 宅 区 后 山 发 生 滑 坡 ;2003 年 5 月 日 发 生 的 三 穗 县 台 烈 镇 寨 头 村 的 三 ( 穗 ) 至 凯 ( 里 ) 高 速 公 路 的 平 溪 特 大 桥 山 体 滑 坡 等 4

贵 州 属 于 亚 热 带 湿 润 季 风 气 候, 雨 热 同 季 雨 量 充 沛 降 水 分 布 和 时 段 极 不 不 均 匀, 特 别 是 中 部 苗 岭 东 西 两 段 的 迎 风 坡, 是 两 个 多 雨 区 由 于 持 续 降 雨, 大 雨 暴 雨 触 发 的 突 发 性 灾 害 性 地 质 灾 害 所 占 比 例 在 80% 以 上 其 中, 在 中 强 发 中 分 布 大 量 的 地 质 灾 害, 而 弱 发 也 有 重 大 地 质 灾 害 的 发 生 例 子 有 979 年 6 月 发 生 的 盘 县 特 区 银 山 乡 马 戛 村 暴 雨 引 发 滑 坡 ;995 年 0 月 2 日 发 生 的 江 口 县 德 旺 乡 囚 降 暴 雨 诱 发 泥 石 流 ;997 年 6 月 20 日 发 生 的 黎 平 县 大 稼 乡 大 稼 村 山 体 滑 坡 泥 石 流 ;2004 年 8 月 27 日 发 生 在 安 龙 县 龙 山 镇 的 山 体 崩 塌 和 泥 石 流 ; 200 年 6 月 28 日 关 岭 县 岗 乌 镇 特 大 崩 滑 流 地 质 灾 害 等 4.2.3 分 区 的 实 效 性 从 现 有 资 料 得 到 的 发 育 分 区 状 况 表 示 对 地 质 环 境 脆 弱 性 规 律 的 阶 段 总 结, 也 不 能 绝 对 化 地 向 今 后 推 演 随 着 调 查 工 作 的 深 入 与 资 料 的 更 新, 发 将 会 在 新 的 认 识 中 有 所 变 化, 将 会 更 清 晰 地 反 映 地 质 内 外 力 作 用 的 规 律 性 因 此, 上 面 所 述 的 人 类 活 动 强 烈 的 强 发 育 地 区 反 映 了 地 质 环 境 自 然 规 律 与 人 类 活 动 的 关 系, 这 并 不 与 具 有 高 易 发 性 的 地 区 性 矛 盾 换 句 话 说, 在 人 类 活 动 相 对 较 弱 的 中 弱 发, 如 果 在 强 烈 的 人 类 活 动 因 素 下, 这 些 地 区 将 会 导 致 等 多 的 地 质 灾 害, 即 会 快 速 变 成 强 中 发 4.2.4 区 分 界 线 的 相 对 性 客 观 的 讲 分 区 线 之 间 是 一 过 渡 带, 发 生 数 量 和 发 生 重 大 地 质 灾 害 的 概 率 是 基 本 一 致 的, 即 分 区 间 的 发 育 度 是 逐 步 递 增 或 递 减 在 不 同 发 中 的 个 别 地 带, 可 能 存 在 其 他 发 育 度 如 在 中 发 中 的 个 别 地 带, 可 能 存 在 强 发 育 度 的 地 带, 也 可 能 会 出 现 重 大 地 质 灾 害 现 象 5 分 区 下 的 防 治 建 议 各 区 发 育 度 的 不 同, 地 质 灾 害 防 治 工 作 的 重 点 亦 不 同, 触 发 因 子 的 不 同 地 质 灾 害 防 治 工 作 的 方 法 的 不 同 即 强 发 应 是 地 质 灾 害 防 治 工 作 的 重 点 区 域 ; 在 两 个 斜 坡 地 带 的 强 发 防 治 方 法, 应 以 工 程 治 理 或 移 民 搬 迁 措 施 为 主, 对 于 工 程 选 址 要 充 分 论 证 ; 在 工 程 活 动 较 强 烈 的 地 区, 应 加 强 地 质 灾 害 的 害 危 险 性 评 估 建 筑 施 工 安 全 措 施 与 相 关 的 管 理 由 于 贵 州 多 突 发 性 地 质 灾 害, 特 别 是 以 降 雨 为 主 要 因 素 的 地 质 灾 害 防 治 工 作, 应 深 化 地 质 灾 害 预 警 预 报 工 作 加 强 短 时 ( 临 近 ) 气 象 地 质 灾 害 预 警 的 研 究 的 同 时, 对 于 已 发 现 的 重 大 地 质 灾 害 隐 患, 应 加 强 监 测 预 警 措 施 的 落 实, 并 与 地 质 灾 害 群 测 群 防 有 机 地 联 系 起 来, 以 达 到 更 有 效 的 防 灾 减 灾 目 的 [ 参 考 文 献 ] [] 张 建 江. 贵 州 区 域 地 质 灾 害 发 育 程 度 初 探 [J]. 贵 州 地 质 2009,26(4). [2] 贵 州 省 地 质 环 境 监 测 院. 贵 州 地 质 灾 害 及 其 防 治 [M]. 贵 阳 : 贵 州 科 技 出 版 社.2009. [3] 韩 至 钧, 等. 贵 州 省 水 文 地 质 志 [M]. 北 京 : 地 震 出 版 社.996. [3] 贵 州 省 国 土 资 源 厅. 贵 州 省 地 质 环 境 公 报 [R].2005~2009. [4] 中 国 地 质 环 境 监 测 院. 全 国 地 质 灾 害 防 治 规 划 研 究 [M]. 北 京 : 地 质 出 版 社.2008. 5